Erinnerung an den Historischen Mansfelder Kupferschieferbergbau.

Links zu den Kapiteln:
*** Allgemeines.
*** Die Geologie der Lagerstätte.
*** Bemerkenswerter Fund aus dem Kupferschieferflöz mit gediegen Silber und Kupfer.
*** Exkurs zur Entwicklung der Gewinnungsmethoden.
*** Allgemeines zum Gebirgsdruck beim Abbau.
*** Gebirgsdruckwirkungen beim Abbaubetrieb des Mansfelder Kupferschieferbergbaues.
*** Bemerkungen zum historischen Dokument "Richtlinien zur Strebarbeit" von 1950..
 

 





Der Bergbau in der Mansfelder Mulde.







Nachdem der Kupfererzbergbau in der Mansfelder Mulde am Ostrand des Harzes nach
einer Legende (Gründung durch die Knappen NAPPIAN und NEUCKE ) spätestens
seit 1199 bestanden hat, wurde dort im August 1990 die letzte Schicht verfahren.

 

 



Als älteste deutsche Bergmannsdarstellungen des Mittelalters gelten die beiden Konsolfiguren aus der Kapelle am Welfesholz im Mansfelder Seekreis.
Die Kapelle wurde von Rudolf von Habsburg 1289 wiederhergestellt, und zu dieser Zeit gehören auch die beiden Figuren.
Da man zu Beginn des 19. Jahrhunderts den Bau abriß, gelangten die Skulpturen, die am
Sockel mit Schrift als NAPPIAN und NEUCKE bezeichnet sind, in das Sitzungszimmer des Bergamtes von Eisleben.
Die beiden kauernden Hauer - die Tradition sieht in ihnen die sagenhaften Begründer des Mansfeldischen Bergbau´s - fassen mit beiden Händen die Keilhauen. Die übergroßen
Köpfe, die die "Gugel" fest umhüllt, der gedrungene Wuchs, das knapp sitzende Wams
verleihen ihnen das spukhafte Gehabe von Zwergen.




Die aus der Mansfelder Mulde geförderten Erze (in Form feinverteilter Schwermetallsulfide ) hatten einen durchschnittlichen Gehalt von 2,8 % Kupfer und und 142 Gramm Silber pro Tonne.

Vor dem 2.Weltkrieg betrug die Jahresproduktion :
--- 25.000 Tonnen Kupfer,
--- 130 Tonnen Silber ,
--- außerdem lieferten die Hütten H2SO4 , Mo, Pb , Zn, V und Schlackensteine.

In der Mansfelder Mulde und im Sangerhäuser Revier wurden bis zur Stillegung insgesamt
ca. 110 Millionen Tonnen Kupferschiefer gefördert und daraus
- 2,6 Millionen Tonnen Kupfer sowie
- 15.000 Tonnen Silber ausgebracht.
Außerdem:
ab 1856 Nickel bis zu 300 t/Jahr
ab 1858 Schwefel als Schwefelsäure bis zu 40.000 t/Jahr
ab 1864 Selen bis zu 25 t/Jahr
ab 1878 Gold bis zu 30 kg/Jahr
ab 1887 Blei bis zu 4.000 t/Jahr
ab 1907 Zink als Oxide und Salze bis zu 5.000 t Zinkinhalt/Jahr
ab 1910 Molybdän bis zu 50 t/Jahr
ab 1928 Platin und Palladium
ab 1929 Rhenium
ab 1941 Vanadium als Oxid bis 100 t/Jahr
ab 1959 Germanium aus den Zwischenprodukten der
Blei-Zink-Staubverarbeitung und
Antimon, Arsen, Cadmium,
Gallium, Kobalt, Jod und Thallium aus verschiedenen Zwischenprodukten


Die bergmännische "Strebarbeit " wurde durch Sprünge erschwert, die das Flöz durchzogen.
Diese sind oft zu Klüften geworden - man sprach von "Kobaltrücken ".
Ihre Ausfüllung bestand vielfach aus Schwerspat, zwischen den verworfenen Flözteilen
traten aber auch nicht selten Erze auf, z.B. solche von Co, Ni, Bi, Cu, Pb.
Als Erzbringer für das Kupferschieferflöz sind die Kobaltrücken nicht aufzufassen.

   


Schiefer = Gestein, das infolge Druckwirkung Spaltbarkeit in einer Richtung erhalten hat,
die keineswegs mit der ursprünglichen Schichtungsrichtung übereinstimmen muß.

Mergel = Gemisch aus Kalk und Ton.

Bitumen = organische Substanz,
die aus Fett und Eiweißstoffen niederer Organismen hervorgeht und sich mit dem
Lösungsmittel Benzol extrahieren läßt.

Zur Geologie der Lagerstätte.

In der Zechsteinzeit drang von Norden her ein flaches Meer nach Mitteleuropa vor und
erfüllte die neu entstandenen Becken in weiten Teilen Deutschlands, Polens, des Baltikums,
Dänemarks, der Niederlande und auch Englands.
Die in diesem Zechsteinmeer abgelagerten Gesteinsfolgen weisen auf eine Sedimentation
in vier deutlichen Zyklen hin.
Daraus läßt sich schließen, daß die Verbindung zwischen Zechsteinmeer und Weltmeer wiederholt eingeengt wurde ( Barrentheorie OCHSENIUS 1830-1906).
Den ersten Sedimentationszyklus (Zechstein 1 oder Werra-Serie) leitet ein in dem vordringenden Meer abgesetztes Konglomerat mit kalkigem Bindemittel ein.
Es greift diskordant über die eingeebneten Sättel des Variszischen Gebirges und die festländischen Muldenausfüllungen des Oberkarbons und Rotliegenden hinweg.

In einigen Gegenden finden sich statt der untersten Meeresablagerungen noch
festländische, wie z. B. im Mansfeldischen die Dünensande des "Weißliegenden".
Sehr gleichmäßig lagerte sich dann ein bituminöser, etwa 30 cm mächtiger
Schiefermergel ab, der neben Schwefelkies geringe Mengen an sulfidischen Erzen
von Kupfer, Blei und Zink sowie an Silber und selteneren Elementen enthält,
der Kupferschiefer.

In einigen Randgebieten des Meeres, wie in Ostthüringen, und auf gewissen Schwellengebieten, wie im Oberharz und bei Schmalkalden am Thüringer Wald, fehlt
dieser Kupferschiefer allerdings.
Im Westen, am Rheinischen - Schiefergebirge, und im Osten, in Niederschlesien - hier
abbauwürdig -, entspricht ihm der Kupfermergel.

Der Kupferschiefer entstand als Faulschlammbildung (Sapropel) aus Resten abgestorbener Tiere und Pflanzen der oberen Gewässerregion in einem schlecht durchlüfteten Meer das
reich an Schwefelwasserstoff war. Durch den Schwefelwasserstoff wurden die Metallsalze
des Meerwassers, deren Metallgehalt wohl abgetragenen Lagerstätten des Variszischen Gebirges entstammt, in Form von Sulfiden ausgefällt.

Fische gingen in diesem Wasser massenhaft zugrunde und wurden in die Kupferschiefer eingebettet. Besonders häufig finden sich

*** der heringsähnliche Palaeoniscus freieslebeni, dessen Schuppen vererzt sind
*** der schollenähnliche Platysomus gibbonus.
*** zahlreiche Pflanzenreste, so Zweige des Nadelholzes Ullmannia bronni.

Der Kupferschiefer im Mansfelder Revier war nie ein attraktives Objekt für
Mineraliensammler, wohl aber Paläontologen.








   


Ein bemerkenswerter Fund aus
dem Mansfelder Kupferschieferflöz.
   

Ein Handstück aus dem Kupferschieferflöz der Mansfelder - Mulde aus Schacht Hohenthal
war bei erster Betrachtung eher unscheinbar.
Auffällig war nur die obere Begrenzung mit pockenartigen, weichen metallischen Auswüchsen.


   

   



   
Weil diese eine Ähnlichkeit mit fossilen Überresten von Baumrinde oder Fischen
aufweist, wurde zur weiteren Untersuchung das Stück von mir aufgesägt.
Zu meiner Überraschung zeigte sich auf den Schnittflächen - statt der von außen feststellbaren lagerstättencharakteristischen Feinstverteilung der Schwermetallsulfide
im dunklen Schiefer - eine sehr seltene makroskopische Mineralausbildung.
   
  Auf den Schnittflächen ist als auffälligste Mineralbildung eine bis zu 3 mm
starke Schicht von gediegen Kupfer Cu zu sehen.

Parallel zu der Kupferschicht sind einige, zum Teil offene Spalten mit gediegen Silber Ag ausgefüllt.

Eine fast rechtwinklig von der Kupferschicht verlaufende Querkluft enthält im unteren
Teilabschnitt gediegen Kupfer dem gediegen Silber bis an die "Pockenschicht" folgt.

Unter der "Pockenschicht" wird eine bis zu etwa 1 mm dicke Schicht aus gediegen Silber sichtbar die sich weiter über die Flanke des Stückes erstreckt.




   



Entwicklung der schweren und gefährlichen bergmännischen Gewinnungsarbeit
im Kupferschieferflöz.
   


Die Gewinnung des nur 40 cm mächtigen Kupferschiefer-Flözes erfolgte seit Jahrhunderten als Strebbau mit Hand-Versatz.
Die Bergleute schlugen zunächst das Kupferschieferflöz heraus und erweiterten danach
im tauben Nebengestein des Hangenden die Strebhöhe auf 50 bis 60 cm um sich für die Liegendarbeit die notwendige Arbeitshöhe zu schaffen.

Der Hauer lag beispielsweise als Rechtshänder auf der linken Körperseite auf einem
Achsel- und Beinbrett das ihn stützte und vor Geröllbröckchen auf der Sohle schützte.
In dieser Zwangshaltung arbeitete er 8 Stunden um den Kupferschiefer loszuschlagen
und wegzuräumen und danach das taube Gestein hinter sich als Handversatz aufzustapeln.
Die Mansfelder Bergleute entwickelten bei dieser Arbeit einen dauergekrümmten Nacken
und wurden in der Bevölkerung anerkennend "Krummhälse" (kein Schimpfwort) benannt.

Der Abtransport des gewonnenen Kupferschiefers aus dem Streb erfolgte traditionell in niedrigen beräderten Holzkarren. Bei der späteren Mechanisierung durch Rutschen und Stahlglieder-Bänder und Schrapperanlagen.

Die traditionellen Werkzeuge waren nur Keilhaue, Fäustel und Eisen. Durch "Feuersetzen" wurde die Gewinnungsarbeit erleichtert.

Erst am Ende des 19.Jahrhunderts mit der Einführung der Preßluftwerkzeuge und der
Sprengarbeit wurde der Arbeitsraum im Streb auf 80cm und ab 1925 bei der Mechanisierung
durch Schämmaschinen und Schrappereinrichtungen auf 100 cm erhöht. Nun war die Arbeit
in knieender oder sitzender Körperhaltung möglich.

Im ausgebeuteten Strebteil wurden im aufgestapelten Handversatz in bestimmten
Abständen sogenannte "Fahrten" als Zu-und Abgänge zur Strebfront offengelassen,
sie dienten zur Abförderung, Bewetterung, Fahrung, und zur Steuerung des Gebirgsdruckes.

 

   


Beispiele der Strebprofile beim Kupferflözabbau um 1950.
( Auszug aus einer Richtlinie VVB Mansfeld- Zentralstelle Grubensicherheit)

Die Darstellungen zeigen, wie geschickt die Bergleute den unterschiedlichen Gebirgsdruck nutzten, um immer die
größtmögliche Sicherheit und beste Gewinnungsleistung zu erzielen.
Bei den unterschiedlichen Maßnahmen kam es immer darauf an, den Gebirgsdruck in den unteren Lagen zu halten
(bis höchstens 70 cm über dem Flözliegenden). Hierdurch wurde erreicht, daß die zu gewinnenden Schichten
durch den Druck zermürbt und damit leichter herein gewinnbar wurden. Außerdem erzielte man ein sicheres festes
Dach über dem Arbeitsraum und verringerte die Unfallgefahr.


   



   



 







   
Exkurs zu Entstehung und Wirkung
des Gebirgsdruckes beim Abbau.
(Auszug aus einer Richtlinie der VVB Mansfeld- Zentralstelle Grubensicherheit von 1950)

   
Allgemeines.
Zum besseren Verständnis der obigen Ausführungen zur Erhaltung einer
unfallsicheren und ergiebigen Strebarbeit ist im Folgendem eine kurze
Einführung über das Wesen und die Wirkung des Gebirgsdruckes auf den Abbau
überhaupt und im Besonderen beim Abbau des Mansfelder Kupferschiefers gegeben.


Der Gebirgsdruck ist eine Erscheinung, mit der der Bergmann immer zu rechnen hat.
Er äußert sich beim Erstellen von Hohlräumen innerhalb der festen Erdrinde in der
Weise, daß er bestrebt ist, diese Räume wieder zuzudrücken und auszufüllen.



   
   


Die nach unten gerichteten Stützlinien, die durch den Hohlraum eine Unterbrechung erfahren, erhalten nach der Ausfüllung wieder ihre normale, d. h. senkrechte Richtung.
Schon beim Auffahren von Strecken äußert sich dieser Druck in der Firste.
Die Gesteinslagen zeigen dort nach kurzer Zeit eine Durchbiegung und brechen
schließlich durch (Bild 1). Die dadurch spannungslos gewordenen Massen bewirken
eine Abänderung der Richtung der Stützlinien derart, daß diese nach den
Streckenstößen ausweichen und in der Sohle wieder zusammenlaufen. Auch das in
der Sohle der Strecke anstehende Gebirge hat ebenso wie das in der Firste das
Bestreben in den Hohlraum einzudringen, und es vollzieht sich hier derselbe Vorgang
wie in der Streckenfirste, nur infolge des nach unten wirkenden Gewichtes etwas langsamer (Bild 1). Der Umlauf der Stützlinien um den Streckenquerschnitt herum ist ähnlich der Form einer Ellipse (Bild 2).
   

Die Beobachtungen, die in dieser Richtung in den Streckenräumen gemacht wurden, führten zu der Erkenntnis, daß sich rings um die Strecke (sowie jeden anderen
Abbauhohlraum) ein Mantel spannungslos gewordener Gesteinsschalen legt.
Dieser sich teilweise weit in das Gebirge hinein erstreckende lose Gesteinsmantel
wird die "Trompetersche Zone" genannt (Bild 3).



Diese Erkenntnis führte nicht nur beim Ausbau der Strecken zu wesentlichen
Änderungen (Rund- oder Bogenausbau statt Türstockzimmerung), sondern ist
auch bei der Führung des Abbaues von erheblicher Bedeutung.

Bei größeren Hohlräumen, wie sie später beim Abbau entstehen, werden
naturgemäß viel größere Gesteinsmassen betroffen. Die spannungslos
gewordenen Teile des Gebirges, die bei einem Streckenbetrieb nicht groß
sind und demgemäß noch nicht weit in das umgebende Gestein hineinreichen,
werden bei den viel größeren Abbauhohlräumen gewaltigen Umfang annehmen
und sich demgemäß erheblich in das Hangende hinein erstrecken.

Die Art und Weise, wie die ihrer Unterstützung beraubten Massen in Bewegung
geraten, ist nach der Beschaffenheit des Gebirges verschieden.
Während dickbankige zähe Schichten sich allmählich durchbiegen und auf dem
Versatz zur Ruhe kommen, dabei aber längere Zeit ihren Zusammenhang behalten,
wird bei massigen ungeschichteten Gesteinen wie Sandstein, Granit, Porphyr -
aber auch Anhydrit und Steinsalz - eine Durchbiegung nicht eintreten.

Die genannten Gesteine brechen vielmehr in mehr oder weniger großen Schollen
nach, sie neigen zur Glockenbildung (Bild 4).

 

   
  Diese Glocke oder Kuppel wird mit der Größe der abgebauten Fläche immer höher.
Sie ist als ein Gewölbe anzusehen, welches den auf ihm lastenden Gebirgsdruck
auf seine Widerlager, die Kämpferflächen, d. h. in diesem Falle auf die Kanten
der noch nicht abgebauten Lagerstättenteile überträgt.

Es sind also zwei Arten von Druck zu unterscheiden.
Einmal tritt in Erscheinung der oben beschriebene Gewölbedruck, zum anderen das
Gewicht der hangenden, aus dem festen Verbände gelösten Massen.
Es ist außerdem klar, daß die Beschaffenheit der Gesteinsschichten im Hangenden
sowohl wie im Liegenden einer Lagerstätte bei der Druckäußerung von erheblichem
Einfluß ist. Rollige oder stark zerklüftete Massen werden eher in Bewegung kommen
als zähe Bänke oder massige ungeschichtete Gesteinsarten.
Auch wird, wenn Gesteinsschichten von verschiedener Beschaffenheit mitwirken,
ihre Reihenfolge von großem Einfluß sein.

Das Liegende der Lagerstätte spielt bei der Druckwirkung gleichfalls eine wichtige
Rolle. Wird es durch ein Gestein gebildet, das fester als die Lagerstätte ist, so
wirkt sich der Druck in der, Lagerstätte aus, d. h. er zerdrückt diese.
Liegen die Verhältnisse umgekehrt, so pflanzt das Gebirge der Lagerstätte den
Druck auf das Liegende fort und zermürbt dieses. Ein Aufquellen des Liegenden
hinter dem Abbaustoß ist dann die Folge.
Ein weiteres wichtiges Moment bilden noch die Verwerfungen innerhalb der
Lagerstätte.

Die Klüfte, auch "Schlechten" genannt, die jedes Gestein mehr oder weniger
durchziehen, sind ebenfalls von Bedeutung. Sind sie zahlreich, ist also der
Zusammenhang der Schichten stark gestört, so wird eine Druckwirkung früher
eintreten. Dafür muß aber eine erheblich größere Steinfallgefahr hingenommen
werden.




   



Die Druckwirkungen beim Abbaubetrieb des
Mansfelder Kupferschieferbergbaues
.

Die Druckäußerungen sind, wie ausgeführt wurde, maßgeblich beeinflußt durch
die Beschaffenheit der hangenden und der liegenden Schichten sowie der
Lagerstätte selbst.

Die geologischen Verhältnisse des Mansfelder Kupfervorkommens.

Das Kupferschieferflöz, das den Gegenstand unseres Bergbaues bildet, ist als
flache Mulde abgelagert, deren Einfallen 5-6° beträgt und die nach Südosten
zu offen und nach den anderen drei Richtungen zu geschlossen ist.

Die Lagerstätte wird häufig gestört durch Verwerfungen, deren Sprunghöhe
bis zu 80 m beträgt. Je nach den Verhältnissen spricht man von Rücken,
Läufern, Flözgräben, Flözbergen, Mulden, Sätteln und Dünen.
An der Nordflanke der Mulde treten außerdem steile Hänge auf.

Längs der Rücken und Läufer ist das Gebirge von zahlreichen mit Kalkspat
ausgefüllten Klüften, den Schlechten, durchzogen. Diese nehmen in weiterer
Entfernung von den Rücken an Zahl ab, wobei ihr Abstand voneinander größer
wird.

Das Kupferschieferflöz hat eine Mächtigkeit von 20-25 cm im Durchschnitt
und weist vor allem in seiner untersten Lage, der feinen Lette, keine große
Festigkeit auf.

Das Liegende des Flözes hingegen, das sogenannte Weißliegende, ist ein
außerordentlich fester Sandstein mit einer Mächtigkeit von etwa 60cm,-
vereinzelt geht diese bis auf 20cm zurück.
In durch Dünen gestörten Feldesteilen steigt sie zuweilen bis zu 10m an.

Die das Flöz zunächst überlagernden Schichten, die Dachberge und die Fäule,
besitzen nur eine mittlere Festigkeit. Vor allem die Fäule ist stark zerklüftet.
Beide zusammen sind l-2 m mächtig.
Auf die Fäule folgt der eigentliche Zechstein (Zechsteinkalk), eine etwa 4 m
mächtige, sehr feste und zähe Gebirgsschicht.

Als weitere hangende Schichten folgen der obere und untere Anhydrit, welche
das älteste Steinsalz einschließen, und hierauf der Stinkstein.

Die Mächtigkeit dieser vier Schichten, die die mittlere Zechsteinformation
bilden, beträgt 60-70 m.
Die nun folgende obere Zechsteinformation, die Stein- und Kalisalze, der
jüngere Anhydrit und der Salzton schwanken in ihrer Mächtigkeit bedeutend.

Die Gesteine des mittleren und oberen Zechsteins sind sehr tragfähig, dabei
spröde und unbiegsam.

Bringt man die Eigenschaften der hangenden und liegenden Schichten sowie
des Flözes selbst in Beziehung zu den allgemeinen Druckerscheinungen, so
ergibt sich folgendes:

***
Das Weißliegende als sehr feste Gesteinsschicht setzt dem Abbaudruck
größten Widerstand entgegen, es wirkt gleichsam als Amboß.

***
Das Flöz nimmt infolge seiner geringeren Festigkeit (auch den hangenden
Schichten gegenüber) den ganzen Druck auf.

Die Folge ist eine Zermürbung der von Natur aus mildesten untersten Lage
des Flözes, der feinen Lette.
In den oberen Flözlagen äußert sich der Druck in der Ablösung von
Gesteinsschalen, den sogenannten Druckriegeln. Die nächsten hangenden
Schichten, Dachberge und Fäule, senken sich, sobald sie ihrer Unterstützung
beraubt sind, verhältnismäßig schnell nach unten, wobei sich die Fäule von
dem darüberliegenden Zechstein meist ablöst, aber infolge ihrer natürlichen
Klüftigkeit sehr bald abbricht.
Der Zechsteinkalk gerät in Anbetracht seiner erheblichen Mächtigkeit (4m)
und seiner großen Zähigkeit erst in Bewegung, wenn eine größere Fläche
freigelegt ist.
Er biegt sich dann langsam durch und legt sich auf den Versatz (Bild 5).


   
   
Dieses gebogene Schichtenpaket übt auf den Abbaustoß nicht nur einen
Druck nach unten, sondern auch eine ziehende Wirkung nach der Richtung
des tiefsten Absinkens aus.
Der Anhydrit als kompakte Masse von großer Mächtigkeit ist imstande,
größere Flächen zu überspannen, ohne seine Lage zunächst zu verändern.
Der sich durchbiegende nach unten absackende Zechstein löst sich daher
vom Anhydrit ab und bildet gegen diesen eine deutlich sichtbare Schichtfuge,
die oft mehrere Zentimeter breit ist.

Diese Schichtfuge ist in Strecken, die in der Zechstein-Anhydritzone getrieben
sind, häufig deutlich zu sehen.

Wird die Abbaufläche aber immer größer, die Entfernung also, die der Anhydrit überspannt, zu groß, so kann sich auch dieser nicht mehr in der Schwebe halten.
Da er aber sehr spröde ist, biegt er sich nicht wie der Zechstein nach unten
durch, sondern bricht als große Scholle ab und legt sich auf den Zechstein auf.

Das erste Nachbrechen erfolgt, wenn das Abbaufeld einen Durchmesser von
80-100m erreicht hat. Das Gestein bricht als flache Kugelhaube aus seinem
Verbände heraus und schlägt mit großer Gewalt auf den Zechstein auf.
Dies geht häufig mit donnerähnlichem Krachen vor sich.
Der Bergmann sagt dann: "Es ist ein Druck durchgegangen."

Mit dem Fortschreiten des Abbaues erfolgt nun das Nachbrechen des Anhydrits
immer dann, wenn die in der Schwebe hängenden Massen zu groß geworden
sind. Dies geschieht meist in Abständen von 4-6 Wochen (Periodendrücke).

Die Massen, die beim ersten Nachbrechen beteiligt sind, müssen naturgemäß
größer sein als bei den folgenden Brüchen, da zum Herauslösen von
Gesteinsmassen aus dem "Ganzen" bedeutend größere Kräfte gehören, als
zum Ablösen von Gebirgsschollen, wenn bereits freie Flächen vorhanden sind.
Kommt also beim ersten Nachbrechen des Anhydrits eine flache Kugelhaube
von nahezu dem Durchmesser, welchen der Abbau z. Z. hat, so sind es bei
den folgenden Brüchen, da der Abbau meist einseitig fortschreitet, nur
halbkugelige Schalen von etwa 10-40m Dicke (Bild 6).

   
   
Die Stelle in der Nähe der Abbaukante, an welcher der Anhydrit abreißt,
nennt man die Bruchlinie.
Durch den außerordentlich starken Schlag, der bei einem solchen Nachbrechen
auf die Zechsteinbank wirkt, und den dieser auf die Fäule fortpflanzt, bricht
letztere infolge ihrer weniger festen Beschaffenheit meist in der Nähe der
Strebkante ab und setzt sich auf den Versatz.

Ist das Strebdach fest, so entsteht keine Gefahr für den Strebraum, hat es
dagegen durch verschiedene Umstände (zahlreiche natürliche Schlechten,
seifige Bahnen, offene Druckschlechten, schlechten Mauerversatz, zu weite
Strebräume, unzureichenden Ausbau) keinen festen Zusammenhang mehr,
so können große Gesteinsmassen in den Strebraum hineinbrechen (Strebzusammenbrüche).
Diese Gefahr ist beim ersten Nachbrechen des Anhydrits am größten, weil
dabei viel größere Massen als bei den folgenden Periodendrücken in
Bewegung kommen.

Um die teilweise verheerenden Folgen, die bei diesen Periodendrücken
entstehen, zu mildern oder wenn möglich ganz zu verhindern, sind
Maßnahmen erforderlich, wie sie in Punkt 4 der "Richtlinien zur Erreichung
einer unfallsicheren und ergiebigen Strebarbeit" näher erläutert sind.

Durch die vorliegenden Darlegungen zu erkennen, daß die vorhandene
eigenartige Schichtenfolge in der Hauptsache günstige Druckerscheinungen
beim Abbau hervorrufen muß. Daher wurde der Mansfelder Bergmann schon
frühzeitig dazu angeregt, den Gebirgsdruck auszunutzen, um größere
Leistungen zu erzielen, über die Wirkungen, die der Gebirgsdruck auf den
Abbaustoß hervorruft, kann folgendes gesagt werden:

Die beim Mansfelder Bergbau gebräuchliche Verhaulinie besitzt eine
Bogenform, die sich bei frischen Anhieben der Kreisform nähert, bei
größeren Abbauabteilungen aber etwas flacher ist. Diese Bogenform
ist bedingt durch die Beschaffenheit der hangenden Schichten.
Der Zechsteinkalk ist im Stadium seines Absinkens mit einem an allen
vier Seiten festgehaltenen quadratischen Tuche zu vergleichen.
Legt man durch ein solches naturgemäß durchhängendes Tuch eine
horizontale Ebene, so wird man feststellen, daß die Schnittlinie
kreisrund ist, d. h. alle Punkte im gleichen Niveau bilden eine gebogene
Linie. Bei der durchhängenden Gesteinsplatte des Zechsteinkalks bilden
die Punkte gleichen Druckes die allseitig gebogene Verhaulinie.
Aber auch dadurch, daß das Herausbrechen der Anhydritgewölbe aus
dem Gesteinsblock von Natur aus in einem kreisähnlichen Grundrißbogen
erfolgt (Gillitzer 1928), ist die gebogene Verhaulinie gegeben.

Hat sich nach dem ersten Nachbrechen des Anhydrits über dem
Abbauraum das Gewölbe gebildet, so treten in der Druckäußerung
auf den Abbaustoß wesentliche Änderungen ein. Einmal wird der
Durchbiegungsdruck, der bisher allein durch die Zechsteinbank ausgeübt
wurde, durch die nunmehr eintretende Belastung erheblich vergrößert,
zum anderen entsteht ein zusätzlicher Druck durch das Gewölbe, dessen
Bogenenden auf der Abbaukante aufsitzen. Die Lasten, die auf dem
Gewölbebogen ruhen, sind gewaltig.
Sie umfassen die ganze Schichtenfolge bis zur Tagesoberfläche.
Die Stützlinien verlaufen hier genau wie in aufgefahrenen Strecken um
den Abbauhohlraum herum, um im Liegenden wieder zusammenzukommen.
Der äußerst starke Gewölbedruck auf die Abbaukante, der Kämpferdruck
(von Kämpfer, das ist das Widerlager eines Gewölbes), der zunächst ruht,
wird sofort mobil, wenn der Abbau fortschreitet.
Durch die hierbei ausgelösten Bewegungskräfte wandert er ständig nach
vorn, dem unverritzten Gestein zu.
Bei diesem Vorgang entstehen längs der Abbaukante im unverritzten
Gestein parallel hintereinander liegende Spalten, welche die Druckschlechten
genannt werden.
Die Druckschlechten durchsetzen das hangende Gebirge bis zum Anhydrit
und verlaufen parallel zu der gebogenen Verhaulinie. Sie haben in den
meisten Fällen eine Steigung von 40-60°, diese nimmt aber zuweilen bis
zu 90° zu.
Die Gesteinsschale, die von zwei Schlechten begrenzt wird, nennt man
einen Abdruck. Die Abdruckbildung reicht bis zu mehreren Metern in das
unverritzte Feld hinein.


Zu den bis jetzt behandelten Druckarten, dem Kämpfer- und dem
Durchbiegungsdruck, tritt noch eine dritte Art, die in Bezug auf die
Sicherheit der Strebbelegung von nicht zu unterschätzender Bedeutung
ist, das ist der horizontale oder genauer rechtwinklig zu den
Druckschlechten in den Streb- oder Abbauhohlraum zu verlaufende
Entspannungs- oder Einengungsdruck.
Betrachtet man die Wirkung des Kämpferdrucks auf das anstehende
Gestein, so ist ohne weiteres ersichtlich, daß dieser Druck, der einer
hochgespannten Feder gleich ein Arbeitsvermögen im Gestein
aufgespeichert hat, sich nach dem Abbauhohlraum hin zu
entspannen sucht. Bei einer gekrümmten Verhaulinie wirkt diese
Entspannung auf die dachziegelartig übereinander-liegenden Abdrücke
wie ein nahezu auf dem Kopfe stehendes Gewölbe (Bild 7).
   

   
Die hierdurch entstehende Einengung auf die gesamte Abbaulinie bewirkt,
daß die Abdrücke zueinander straff geschlossen bleiben und dadurch ein
gutes Strebdach gewährleisten. Diese Spannungen sind, also ein weiterer
Grund, der Verhaulinie eine gekrümmte Gestalt zu geben.
Wie diese Krümmung bei kleineren Aufhauen sich zur Ausnutzung eines
guten Druckes als notwendig erweist, so ist sie bei größeren, dem Drucke
sehr stark ausgesetzten Abteilungen erforderlich zur Erhaltung eines festen
Strebdaches. Wäre die Verhaulinie gerade oder nach dem Versatz zu
gebogen, so würden infolge des horizontalen Druckes die sonst straff
geschlossenen Druckschlechten sich öffnen und die Gefahr eines
Hereinbrechens des Strebdaches in die Nähe rücken. Tatsächlich sind an
solchen Stellen, wo die Verhaulinie zu gerade geworden war und vielleicht
noch ein Periodendruck dazu kam, des öfteren Strebbrüche zu verzeichnen
gewesen.
   

Die Beherrschung des Druckes.

Der Gebirgsdruck hat, wie oben ausgeführt, nicht nur Einfluß auf die Güte
sondern auch auf die Sicherheit der Arbeit, und zwar im guten wie auch
im schlechten Sinne.
Soll er sich nur vorteilhaft auswirken, so muß er in die richtigen Bahnen
gelenkt, er muß beherrscht werden. Dazu gehört eine gute Kenntnis seiner
Entstehung und seiner Auswirkungen.
Von Einfluß auf die Druckwirkungen sind:
*** die Größe des Abbaufeldes,
*** die Mächtigkeit des überlagernden Gebirges,
*** die Breite der Abbaustreifen,
*** die Gestalt und Lage der Verhaulinie,
*** der "Alte Mann",
*** die natürlichen Schlechten, Verwerfungen, Sättel, Dünen usw.
Zu beachten sind ferner die Druckschlechten und ihr Einfluß auf die
Form der Verhaulinie.

 

   
    Bezüglich der Größe des Abbaufeldes ist zu sagen, daß der Druck sich
immer mehr steigert, je größer das Abbaufeld ist. Hierbei kann es
vorkommen, daß er zu stark wird.
Es muß in diesem Falle gedrosselt werden. Es muß vorausgeschickt
werden, daß man an der Stärke des Druckes nichts ändern kann, wohl
aber an seinen Auswirkungen auf die Abbaukante. Diese werden
abgeschwächt durch Stehenlassen von Schutzecken, wodurch die Bruchlinie
des Anhydrits mehr oder weniger zurückverlegt wird. Diese Abschwächung
der Druckauswirkungen erstreckt sich nicht nur auf den Durchbiegungs- und
Kämpferdruck, sondern auch auf die Periodendrücke.
Die Schutzecken entstehen automatisch, wenn das Abbaufeld in mehrere
Streifen zerlegt, wenn "abgesetzt" wird. Die Wirkung hierbei wird um so
größer, je länger der Abstand der Verhaulinien voneinander ist, (Bild 8).

Nach den "Grundsätzen zur Verhütung der Steinfallgefahr im Mansfelder Kupferschieferbergbau" soll die Breite der Abbaustreifen 80 m nicht
überschreiten.
Die Mindestlänge der Abhiebe ist auf 15m festgelegt und bei
Abbaustreifen in einer Breite von mehr als 50 m muß das Verhältnis
der Abbaubreite zur Abhieblänge 4:1. betragen.
Auch die Stellung der Verhaulinie ist von Einfluß auf die Sicherheit
und Güte der Arbeit.
Die Notwendigkeit der Bogenform wurde bereits eingehend behandelt.
Wie nun dieser Bogen zur Richtung des Vortriebes steht, ist von
wesentlicher Bedeutung. Bei einem Abbau, der "im Ganzen" vorgetrieben
wird, haben die hangenden Gesteinsmassen an drei Seiten Auflage im
unverritzten Gestein. Nur an der vierten Seite, der rückwärtigen, fehlt
die Unterstützung. Hier hat die Verhaulinie einen flachen Bogen von
symmetrischer Form. Die Verbindungslinie der beiden Abhiebenden
steht zur Verhiebsrichtung im rechten Winkel (Bild 9). Der Abbaudruck
ist im wesentlichen vor allen Stellen der Bogenlinie der gleiche, zeigt
also meistens nur ein Druckprofil (Druckprofile siehe oben im Kapitel
Exkurs zur Entwicklung der Gewinnungsmethoden.).

 

   
    Anders ist es bei Strebortungen, die an der einen Seite vom "Alten Mann",
an der anderen vom "Ganzen" begrenzt werden. Hier wirkt der Druck vom
"Alten Mann" her in den Abbau hinein und die Verhaulinie ist deshalb gegen
diesen etwas aufgerichtet (Bild 10).
Das zurückhängende Strebstück am Aushiebe wirkt als Schutzecke gegen
den Druck vom "Alten Mann" her. Die Wirkungen des "Alten Mannes" auf
die Gestalt der Verhaulinie sind in Punkt 5 der "Richtlinien" näher erläutert.
   
Beim Vorhandensein von natürlichen Schlechten soll die Verhaulinie
möglichst so gestellt werden, daß zwischen diesen und der Richtung
der Druckschlechten nahezu ein rechter Winkel entsteht. Im anderen
Falle hat man eine schlechte und gefährliche Arbeit.
Bei größeren Verwerfungen gilt dasselbe wie bei den natürlichen Schlechten.
Dünen, Sättel, Mulden usw. beeinflussen die Arbeit teilweise wesentlich,
über die beim Vorhandensein dieser zu treffenden Maßnahmen lassen sich
keine festen Regeln aufstellen. Hier muß von Fall zu Fall entschieden
werden, da die Höhen bzw. Tiefen sowie Streichrichtungen dieser Störungen
eine wesentliche Rolle spielen.
Die Druckschlechten, die durch den dem Abbau vorauseilenden Kämpferdruck
entstehen, verdienen besondere Beachtung. Sie zerschneiden das Gestein
parallel zum Abbaustoß in viele 2-30 cm starke Abdrücke und erstrecken
sich bis auf 2m und mehr in das unverritzte Gestein hinein.
Die gleiche Art von Druckschlechten zeigt sich längs der Abhiebe v
orangetriebener Strebteile. Der Abhieb ist gleichsam als eine gerade
Verhaulinie anzusehen. Auch hier wirkt der Druck des "Alten Mannes",
d. h. des Versatzfeldes des vorangetriebenen Abbaustreifens auf etwa
2 m in das unverhauene Feld hinein (Bild 11).

   
   
Diese Druckschlechten sind am Strebdache des nachgehauenen Abbaustreifens
immer sehr gut zu erkennen, und zwar sieht man nicht nur die Druckschlechten
selbst sehr deutlich, sondern man kann die Entfernung, über welche der Druck
über den Abhiebstoß hinaus wirksam gewesen ist, genau feststellen.
Außerdem ist zu erkennen, daß die Druckschlechten, die dem "Alten Mann" am
nächsten sind, viel deutlicher ausgeprägt sind als die weiter entfernten.
Auch der Abstand voneinander wird mit zunehmender Entfernung vom
"Alten Mann" größer. Es ist außerdem zu beobachten, daß die Druckschlechten
des nachgehauenen Strebteiles (die Abbauschlechten) die Abhiebschlechten
schneiden und das sogenannle Pflaster bilden.
Eine dritte Art von Druckschlechten, wenn bei diesen überhaupt von einer
besonderen Art gesprochen werden kann, sind die am Abhiebstoße deutlich
sichtbaren, in einem spitzen Winkel zu diesen verlaufenden Stoßschlechten.
Sie bilden die Fortsetzung der dem Abbaustoße des vorangehauenen Strebteiles
parallel laufenden Druckschlechten, die noch etwa 1 m (zuweilen auch mehr) in den Abhiebstoß des folgenden Streifens hineinragen, um dann zu verklingen.

Auf die Abhiebschlechten muß beim Abbau von Restpfeilern stark geachtet
werden.
Da diese infolge des hier, herrschenden starken Druckes nicht mehr straff
geschlossen, sondern häufig mehr oder weniger offen sind, muß der
Verhaulinie eine solche Gestalt gegeben werden, daß diese die Schlechten
nahezu rechtwinklig schneidet (Punkt 6 der Richtlinien).
Auch auf die Abbauschlechten muß der Häuer bei seiner Arbeit gut achten,
zeigen sie ihm doch an, wie der Streb stehen will.
Es soll immer so gearbeitet werden, daß erst der zurückstehende Abdruck
vollständig abgekleidet ist, ehe der nächste angegriffen wird.

Die Arbeit soll möglichst vor einem Abdrucke stehen. Dies ist jedoch nur
vor solchen Streben anwendbar, die vollständig "einwandfrei" dastehen.
Wo Ecken vorhanden sind oder kurz vorher weggebaut wurden, kann diese
Regel keine Anwendung finden
(Punkt 9 der Richtlinien).





    Exkurs zu den Strebbrüchen.
    Diese haben schon mehrfach zu schweren Unfällen geführt, und es ist wichtig,
sie nach Möglichkeit überhaupt zu verhüten, zum anderen aber rechtzeitig
zu erkennen, wenn ein Strebbruch erwartet werden kann.
Die Brüche haben verschiedene Ursachen.
Ein wesentlicher Faktor ist schlechtes Strebdach. Dieses hat seine Ursachen
in zahlreichen natürlichen Schlechten, seifigen Bahnen, offenen Druckschlechten, schlechtem Versatz, zu weiten Strebräumen usw. An Ecken, besonders da,
wo eine alte Ecke" weggehauen ist, ist meistens noch für eine gewisse Zeit
schlechtes Strebdach. Kommt nun ein Periodendruck (Abreißen des Anhydrits)
hinzu, so bricht ein solches Strebdach insbesondere dann, wenn zu alledem
noch schlecht verbaut ist, in den Strebraum hinein. Die Periodendrücke, die
in der Regel nur dann einen Strebbruch zur Folge haben, wenn die erwähnten
schlechten Strebdachverhältnisse usw. vorhanden sind, bewirken ein Abreißen
der Fäule.
Die Fäule kann abreißen im Versatz, bis zur Strebkante oder aber auch
im "Ganzen" (Bilder 12, 13, 14).


   
     
     
  Im ersteren Falle (Bild 12) ruht die abgerissene Fäule auf dem Versatz, kann
also keinen Schaden anrichten, im zweiten Falle (Bild 13) erfolgt unter
ungünstigen Begleitumständen ein Strebbruch, im dritten (Bild14) ist zunächst
kein Bruch erfolgt, es ist aber besondere Vorsicht geboten, denn in dem Moment,
wo die Strebkante an die Bruchkante der Fäule gelangt, bricht der Streb zusammen .
Es ist indessen mit einiger Aufmerksamkeit zu sehen, was kommt.
Einmal, ist der ganze Ausbau stark in Pressung, und zum anderen zeigt sich an
der Arbeit etwas ganz Außergewöhnliches. Sie fördert nämlich derart gut, daß
man schon daran merkt, daß etwas nicht stimmt. Dies hat seinen Grund in der außerordentlich großen Last, mit der die abgerissene Fäule auf das Flöz drückt.
Der aufmerksame Häuer wird deshalb seinen Streb mit einem kräftigen, den
Erfordernissen gerecht werdenden Ausbau versehen und den Strebraum so eng
wie möglich versetzen.
Diese Maßnahmen haben schon manchen Strebbruch verhütet.
Durch das "Absetzen" der zu großen Verhiebe wird, wie schon dargestellt,
die Bruchlinie des Anhydrits zurückverlegt, so daß es nur noch selten vorkommt,
daß die Fäule im Strebraum oder darüber hinaus abreißt.
   

   


Bemerkungen zum historischen Dokument
"Richtlinien zur Strebarbeit" von 1950.
     
   

Die Gesamtrichtlinie wurde im Oktober 1959 in Eisleben
vom VVB Mansfeld - der Zentralstelle für Gruben- und Betriebssicherheit
herausgegeben.
Die Broschüre im DIN A5 Format ist auf schlechtem Papier auf 48 Seiten
ausgedruckt.
Das hier benutzte Exemplar ist vergilbt und mit unzähligen handschriftlichen
Eintragungen versehen.

Dieses Nachschlagewerk enthält in gedrängter Form die Ergebnisse von
systematischen und praktischen Erfahrungen aus mehreren Jahrzehnten
Strebarbeit in Mansfelder Kupferschiefer Bergbau.

Es war ein Hilfsmittel für die Aufsichtspersonen des Grubenbetriebes und
vermittelte ein unerläßliches Wissen für die tägliche Arbeit.

Nur die allgemeinen Kapitel sind für die Darstellung in dieser Webseite
aufbereitet und wiedergegeben worden.

Das Kapitel "Die Richtlinien" umfaßt 18 Seiten in der Gesamtrichtlinie.
Auf die Wiedergabe dieser Besonderheiten wird bewußt verzichtet, weil
ihre Aufbereitung zu mühsam geworden wäre (stehen bei Interesse aber
auf Anfrage zur Verfügung).
Sie enthalten Texte mit vielen Detailzeichnungen über folgende Punkte:
1. Das Anhauen. Wahl des Ansatzpunktes eines Strebflügels.
2. Das Durchführen des Anhauens.
3. Der weitere Verlauf des Aufhauens.
4. Abbau mit abgesetzten Stößen, Breite der Verhiebe und ihre Stellung zueinander.
5. Die Wirkung des Alten Mannes. Form und Lage der Verhaulinie.
6. Der Abbau von Pfeilern.
7. Die Wetterführung und ihre Beziehung zum Abbau.
8. Die Abbauvorrichtung.
9. Ecken vor Streb.

   

Das vorgestellte historische Dokument "Richtlinien zur Strebarbeit"
nötigt großen Respekt vor dem Mut, Wissen und Können
unserer altvorderen Bergleute ab.

Es gewährt einen Einblick in die damalige mühsame und gefährliche
Untertage-Arbeit die heute nur mit Staunen und Ehrfurcht zu begreifen ist.

Möge dieser Bericht die Erinnerung an die stillen Helden dieser Bergbaugeschichte
vor dem Vergessen bewahren.
     
     



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